常压储罐风险评估及安全检测评价方法技术

本发明专利技术公开了常压储罐风险评估及安全检测评价方法，包括以下步骤：S1筛选储罐；S2风险排序：根据所述RBI风险评估结果对所有储罐进行风险排序，并确定需重点检测评价的重点储罐以及根据评估结果、现场条件限制初步确定重点储罐的相应检测方法；S3检测重点储罐；S4解决储罐问题：采用有限元分析法确定重点储罐的抗沉降稳定性、疲劳寿命预测。先对储罐进行RBI风险评估，并对所有储罐进行风险排序，确定需重点检测评价的重点储罐，然后根据重点储罐的特性采用声发射检测或开罐检验的方法检测对重点储罐进行检验和评价，并用有限元分析法确定重点储罐的抗沉降稳定性。

Risk assessment and safety detection assessment method of atmospheric storage tank

【技术实现步骤摘要】
常压储罐风险评估及安全检测评价方法
本专利技术涉及设备检测
，具体为常压储罐风险评估及安全检测评价方法。
技术介绍
常压储罐具有建造成本低、储量大等优点，多用于储存原料、中间体及成品。常压储罐在石油化工产业发达地区使用非常广泛，所以保障大量常压储罐的安全，降低泄露、破裂等事故的发生，减少环境污染，是政府、企业及全体公民的共同诉求。现有的常压储罐的分布具有以下的缺点：1、多位于沿海、沿江地带，由于化工生产工艺需要运用到大量水源，许多石油化工企业多位于沿海沿江地带，这些企业内的储罐一旦出现紧急情况，极易造成储存物料泄露，轻者污染地下水，重者物料入海造成重大生态灾难。2、沿海地区受台风影响较大，大风、大雨对储罐结构稳定性、地基稳定性影响较大。台风会造成储罐被吹扁破裂，强台风多伴随强降雨，地下水位升高会导致土壤液化，储罐地基承载力下降，易造成罐底破坏。现有的常压储罐本身也有一些缺点：1、罐底与罐壁采用角焊缝连接，结构高度不连续，易在地基过量沉降中承受过大剪力及弯矩造成连接部位破裂；由于液位的升降，罐底及罐壁连接部位承受过大交变疲劳应力，在长期使用后容易发生破裂。2、与压力容器相比，对常压储罐的重视不够，往往认为常压储罐不承压，所受的力非常小，肯定不会发生危险，实际上为充分利用材料，设计时往往考虑常压储罐壁板所受应力接近材料的许用应力，承受载荷的复杂程度甚至比压力容器还要复杂。国家法规对立式常压储罐的定期检验要求也未做具体的详细要求。所以，对常压储罐开展安全检测、风险分析以及评估，有效提高储罐运行安全、减少事故发生危险性，非常有必要。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供了常压储罐风险评估及安全检测评价方法，能有效提高储罐运行安全、减少事故发生危险性。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：常压储罐安全检测及风险评估方法，包括以下步骤：S1筛选储罐：采集所有储罐的基本参数信息，并对每个储罐进行RBI风险评估；所述RBI风险评估所评估的风险大小(R)由失效概率(F)和失效后果(C)决定,所述失效概率(F)的可能性等级为失效可能性等级(LOF),所述失效可能性等级(LOF)由基本失效频率(GFF)和损伤因子(DF)决定。S2风险排序：根据所述RBI风险评估结果对所有储罐进行风险排序，并确定需重点检测评价的重点储罐以及根据评估结果、现场条件限制初步确定重点储罐的相应检测方法；S3检测重点储罐：运用声发射检测或开罐检验的方法检测重点储罐；采用所述声发射检测对所述重点储罐进行检测，所述重点储罐包括洁净介质类储罐和非洁净介质类储罐，所述洁净介质类储罐的失效后果(C)与门槛设置值、液位高度、盘管加热装置、介质危害程度、闪点等有关，且可设定为①式中：m---声发射采集门槛值；P---内部盘管系数1.0～2.0之间，航空煤油类重点储罐取P＝1.0，一般按每增加一根加热盘管增加0.1取值；H采---声发射检测时液位高度；HMAX---重点储罐最高液位；J---介质危害系数，极度、高度危害介质取J＝0.35，中度危害介质取J＝0.7,其他情况取J＝1.0；S---闪点系数，甲B类取S＝1.4，乙A类取S＝1,乙B类取S＝0.8，丙类取S＝0.5；S4解决储罐问题：采用有限元分析法确定重点储罐的抗沉降稳定性预测；所述重点储罐沿罐壁底部周向均分布有N个观测点，所述有限元分析法确定重点储罐的抗沉降稳定性时，采用建立泊松曲线预测模型来计算储罐上观测点任意时刻的沉降值，表达式如下：②式中，S(t)表示t时刻的沉降量；a、b、k为三个待定系数，均为正值；△表示重点储罐原始沉降量；且可利用傅里叶级数分解的方法，将任意时刻的离散沉降值转化为傅里叶级数形式的表达式，反映罐壁底部沿周向方向的沉降整体分布情况。进一步优化，所述基本失效频率(GFF)可通过大量不同使用年限的储罐发生泄漏失效事件的调查统计所得；所述损伤因子(DF)由储罐使用年限、腐蚀速率、底板或壁板的原始壁厚、检验次数和有效性决定。进一步优化，所述傅里叶级数分解的方法，包括如下式子：③式中：S表示储罐壁底部沿圆周方向的沉降值；i表示阶数；k表示最高阶数，当观测点个数N为偶数时，k＝N/2,当观测点个数N为奇数时，k＝(N-1)/2；ui和vi表示第i阶沉降幅值；θ表示周向角度。进一步优化，所述非洁净介质类储罐的失效后果(C1)＝洁净介质类储罐的失效后果(C)*K,其中K为经验系数，1～3之间。进一步优化，所述储罐基本参数信息包括容积(m3)、工作压力(Mpa)、型式、设计温度(℃)、工作介质、外形尺寸、材质。进一步优化，所述开罐检验包括宏观检查、罐体腐蚀检测、焊缝无损检测、安全附件检查中一种或多种的组合；所述罐体腐蚀检测包括凹坑深度测量、超声测厚、漏磁检测、超声C扫描检测、超声导波检测中的一种或多种的组合。进一步优化，当所述现场条件限制储罐无法清空时，采用声发射检测对重点储罐进行检验；当储罐停用进行清洗或置换达到进入条件后，采用开罐检验对重点储罐进行检验。进一步优化，所述式子③中，当i＝0时，s(i＝0)表示储罐的整体均匀沉降；当i＝1时，s(i＝1)表示储罐的整体倾斜沉降；当i≧2时，s(i≧2)表示储罐周不均匀沉降。进一步优化，所述储罐底板的腐蚀速率计算分为产品侧和土壤侧，所述储罐壁板的腐蚀速率计算分为大气侧和产品侧。本专利技术的优点：1、先对储罐进行RBI风险评估，并对所有储罐进行风险排序，确定需重点检测评价的重点储罐，然后根据重点储罐的特性采用声发射检测或开罐检验的方法检测，对重点储罐进行检验和评价。2、RBI风险评估的风险大小(R)由失效概率(F)和失效后果(C)决定，失效概率(F)的可能性等级(LOF)由基本失效频率(GFF)和损伤因子(DF)决定。基本失效频率(GFF)可通过大量不同使用年限的储罐发生泄漏失效事件的调查统计所得；损伤因子(DF)由储罐使用年限、腐蚀速率、底板或壁板的原始壁厚、检验次数和有效性决定。且储罐使用年限、底板或壁板的原始壁厚、检验次数和有效性都是已知的、只需检测腐蚀速率即可计算出风险大小(R)。3、腐蚀速率分为储罐底板和储罐壁板，储罐底板的腐蚀速率计算分为产品侧和土壤侧，储罐壁板的腐蚀速率计算分为大气侧和产品侧，所以只要测量计算出四个腐蚀速率即可计算出风险大小(R)。4、能进入储罐内部进行检测的，采用开罐检验对储罐进行检测；不能进入储罐内部进行检测的，采用声发射检测对储罐进行检测。本专利技术通过对大量储罐进行声发射检测，积累了大量的经验，总结出清洁介质储罐失效后果(C)与门槛设置值、液位高度、盘管加热装置、介质危害程度、闪点等有关并首次提供了经验公式①，且非清洁介质储罐可依据经验以清洁介质储罐的失效后果(C)乘以1～3之间的系数来获取。5、研究储罐的抗沉降稳定性时，采用表示式②建立泊松曲线预测模型来计算储罐上观测点任意时刻的沉降值，并对离散沉降数据点采用离散傅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.常压储罐安全检测及风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1筛选储罐：采集所有储罐的基本参数信息，并对每个储罐进行RBI风险评估；所述RBI风险评估所评估的风险大小(R)由失效概率(F)和失效后果(C)决定,所述失效概率(F)的可能性等级为失效可能性等级(LOF),所述失效可能性等级(LOF)由基本失效频率(GFF)和损伤因子(DF)决定；/nS2风险排序：根据所述RBI风险评估结果对所有储罐进行风险排序，并确定需重点检测评价的重点储罐以及根据评估结果、现场条件限制初步确定重点储罐的相应检测方法；/nS3检测重点储罐：运用声发射检测或开罐检验的方法检测重点储罐；采用所述声发射检测对所述重点储罐进行检测，所述重点储罐包括洁净介质类储罐和非洁净介质类储罐，所述洁净介质类储罐的失效后果(C)与门槛设置值、液位高度、盘管加热装置、介质危害程度、闪点等有关，且可设定为①

【技术特征摘要】
1.常压储罐安全检测及风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1筛选储罐：采集所有储罐的基本参数信息，并对每个储罐进行RBI风险评估；所述RBI风险评估所评估的风险大小(R)由失效概率(F)和失效后果(C)决定,所述失效概率(F)的可能性等级为失效可能性等级(LOF),所述失效可能性等级(LOF)由基本失效频率(GFF)和损伤因子(DF)决定；
S2风险排序：根据所述RBI风险评估结果对所有储罐进行风险排序，并确定需重点检测评价的重点储罐以及根据评估结果、现场条件限制初步确定重点储罐的相应检测方法；
S3检测重点储罐：运用声发射检测或开罐检验的方法检测重点储罐；采用所述声发射检测对所述重点储罐进行检测，所述重点储罐包括洁净介质类储罐和非洁净介质类储罐，所述洁净介质类储罐的失效后果(C)与门槛设置值、液位高度、盘管加热装置、介质危害程度、闪点等有关，且可设定为①
式中：m---声发射采集门槛值；P---内部盘管系数1.0～2.0之间，航空煤油类重点储罐取P＝1.0，一般按每增加一根加热盘管增加0.1取值；H采---声发射检测时液位高度；HMAX---重点储罐最高液位；J---介质危害系数，极度、高度危害介质取J＝0.35，中度危害介质取J＝0.7,其他情况取J＝1.0；S---闪点系数，甲B类取S＝1.4，乙A类取S＝1,乙B类取S＝0.8，丙类取S＝0.5；
S4解决储罐问题：采用有限元分析法确定重点储罐的抗沉降稳定性预测；所述重点储罐沿罐壁底部周向均分布有N个观测点，所述有限元分析法确定重点储罐的抗沉降稳定性时，采用建立泊松曲线预测模型来计算储罐上观测点任意时刻的沉降值，表达式如下：②式中，S(t)表示t时刻的沉降量；a、b、k为三个待定系数，均为正值；△表示重点储罐原始沉降量；且可利用傅里叶级数分解的方法，将任意时刻的离散沉降值转化为傅里叶级数形式的表达式，反映罐壁底部沿周向方向的沉降整体分布情况。


2.根据权利要求1所述的常压储罐安全检测及风险评估方法，其特征在于：所述基本失效频率(GFF)可通过大量不同使用年限的储罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建民，柴军辉，张小龙，张子健，许波，董晓冬，陆建平，黄辉，
申请(专利权)人：宁波市劳动安全技术服务公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33